第2章　液压油液的使用维护与管理

2.1　液压油液的功用和性质

液压工作介质是液压系统的“血液”，其主要功用是传递能量和工作信号，对元件进行润滑、防锈，冲洗系统污染物质及带走热量，提供和传递元件和系统失效的诊断信息等。油液性能和质量的优劣对液压系统运转的可靠性、准确性和灵活性有着重大影响。

（1）密度ρ

单位体积液体的质量称为密度，即

式中，M为液体的质量，kg；V为液体体积，m3。

液体的密度会随着温度的增加而略有减小，随着压力的增加略有增大，从工程使用角度可认为液压工作液体不受温度和压力变化的影响。常温下矿物油型液压油的密度一般为860～920kg/m3。

（2）可压缩性

液体受压力作用而使自身体积减小的性质称为液体的可压缩性。可压缩性用体积压缩系数（单位压力变化下引起的体积相对变化量）k，或其倒数即体积弹性模量K（液体产生单位体积相对量所需要的压力增量）表示：

式中，Δp为压力的增量，MPa；V为液体体积，m3；ΔV为体积的减小量，m3。

式（2-2）中的负号表示压力增加时液体体积减小，以使k为正值。k值越大（即K值越小），则液体的可压缩性越大。在常温下，矿物液压油液的体积弹性模量为K=（1.2～2.0）×103MPa，数值较大，故对于一般液压系统，可认为液体是不可压缩的。但若在液体中混入空气，其抗压缩能力会显著下降，从而影响液压系统的工作性能。因此，在考虑液体的可压缩性时（如高压系统和动态特性要求高的系统），除了要考虑工作介质本身的可压缩性外，还要考虑混入液体中空气的可压缩性以及盛放液体的封闭容器（含管道）的容积变形等因素的影响。

（3）黏性

液体在外力作用下流动时，液体分子间内聚力会阻碍分子相对运动而产生一种内摩擦力的特性称为液体的黏性。黏性只有在液体流动时才显现出来。

液体的黏性大小用黏度表示，黏度越大，液体层间的内摩擦力就大，油液就稠，流动性越差；反之，黏度越小，油液越稀。在动力黏度、运动黏度和相对黏度中，常用的黏度是运动黏度ν，其法定计量单位是m2/s（米2/秒）。它与工程上沿用的St（斯）（=cm2/s）或cSt（厘斯）（=mm2/s）的换算关系为：1m2/s=104St=106cSt。液压油液的牌号常用某一温度下的运动黏度的平均值来标志。例如L-HL32液压油就是指这种液压油在40℃时的运动黏度的平均值为32cSt。油液黏度可用专门的仪器（例如恩氏黏度计或运动黏度自动测定仪等）进行测定。

通常，压力不高（一般低于10MPa）时，压力对黏度的影响很小，而高压时液体黏度会随压力增大而增大，但增大数值很小，可忽略不计。油液黏度对温度变化极为敏感，温度升高，黏度显著降低，液体的流动性增高。液体黏度随温度变化的性质称为黏温特性。黏温特性随工作介质的不同而异，黏温特性好的工作介质，其黏度随温度变化较小，因而对液压系统的性能影响较小。

（4）其他性质

液压油液还有诸如抗燃性、抗氧化性、抗凝性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、稳定性等一些物理化学性质，都对液压系统工作性能有重要影响。这些特质，需要在精炼的矿物油中加入各种添加剂来获得，其含义较为明显，其指标可查阅相关手册。